Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование лесохозяйственных мероприятий в защитных лесных полосах вдоль автомобильных дорог Центральной части зоны хвойно-широколиственных лесов

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование лесохозяйственных мероприятий в защитных лесных полосах вдоль автомобильных дорог Центральной части зоны хвойно-широколиственных лесов"

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

Уральский ордена Трудового Красного Знамени лесотехнический

институт

УДК 630.265:630.176.321.3 + 630.174.755 (471.3)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОСАХ ВДОЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЗОНЫ ХВОЙНО - ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ

ЛЕСОВ

06.03.03 - Лесоведение и лесоводство;

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

ДАРХОВСКИЙ Леонид Шимонович

лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации на соискание ученой .степени кандидата сельскохозяйственных наук

Екатеринбург - 1992

Работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институте лесоводства и механизации лесного хозяйства

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.В.Побединский

- доктор сельскохозяйственных.наук, • старший научный сотрудник В.Н.Данилик

- доктор биологических наук, . . / старший научный сотрудник С.Г.Шиятов

- Российский государственный концерн по проектированию, строительству, реконструкции, ремонту и содержанию автомобильных дорог

Защита состоится "/6" апреля 1992г. в_часов

на заседании специализированного совета К 063.35.01 Уральского лесотехнического института

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке.института. Автореферат разослан " /V " мармь 1992 г.

Отзыеы на автореферат просим направлять в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Специализированный совет.

Ученый секретарь специализированного совета»

!!гвдид0Т сельскохозяйственных наук В.А.Шаргунова

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Целевым назначением лесных полос является запита автомобильных дорог от неблагоприятных ыетеорологиче -ских факторив. Вместе и ионивнои функцией, в связи с увеличением интенсивности транспортного потока и техногенным воздействием,' ежегодно возрастает их санитарно-гигиеническая, эстетическая, рекреационная риль.

В лесоводственной литературе имеется сравнительно мало данных о влиянии загрязнений выбросами автотранспорта и рекреационных воздействий на динамику лесных насаждений, а в дикументах, регламентирующих ведение лесного хозяйства, отсутствуют четкие рекомендации, направленные на повышение устойчивости к антропогенным воздействиям и усиление многогранных функция защитных лесных полос вдоль автомобильных дирог.

Актуальность раооты определена ее' связью с проблемой повышения. комплексной иродуптивности лесов,'включая улучшение экологической обстановки на дирогах и вблизи них.

цель и задачи исследований, изучить влияние' антропогенных факторов на лесные биогеоценозы защитных лесных полос в^оль автомобильных дорог, разработать и усовершенствовать лесохозяйст-венные мероприятии, направленные на формирование устойчивых на- -сакдении.

■научная новизна, изучено комплексное влияние факторов - загрязнение выбросами автотранспорта и рекреационное воздействие, ' на состояние и динамику лесных насаждении разных групп типов леса, состава и возраста древостосв; показаны особенности динами- . ки лесных биогеоценозов в отдельных частях придорожной полосы с учетом интенсивности автотранспортного потока. Выявлена пыле -поглотительная и пум«защитнам способность насаждений различных древесных пород с позиции их толерантности и рекреациинаои пригодности.

практическое значение и реализация репимепдации. Уточнены нормативы выделения элементов защитных лесных полос и системы ведения лесного хозяйства в них. Выводы и предложения включай в специальный подраздел "Опенка состояния лесной среды, мере -приятия но охране лесохозяйственных территорий" в составе технико-экономического обосновании реконструкции (строительства) автомагистрали Санкт-иетербург-Киев-Одесса на участке Санкт-ие-

тербург - граница Псковской области и в научный отчет института ЦНИИПградостроительства К* СВ-150 от 15.02.1991; они использованы при пересмотре '.'Инструкции по отнесению лесов к категориям защитности" (1990). Рекомендации по организации ведения лесного хозяйства в придорожных лесах прошли опитно-произвидственную проверку на территории Звенигородского лесхоза Московской области (1988-1989 гг.) на площади 27 га.

Обоснованность и достоверность научных выводов подтверждена достаточным объемом экспериментального материала, обработанного современными методами статистики с применением ЭВМ "ЕС-1033".

Апробация. Результаты исследований вошли в научные отчеты ' лаборатории лесоводства ВНИИЛМ по темам 2.1.2, 111.4, УШ.3.1. В период 1982-1985 гг. докладывались на конференциях молодых ученых ВНИИЛМ. В 1988 году на расширенном заседании Президиума Правления Всероссийского научного медицинского общества гигиенистов и санитарных врачей "Разработка предложений по экологизации автотран -спорта"; на П Всесоюзном рабочем совещании по программе "Экрпо лис", "Взаимодействие экологических и автотранспортных систем", (МГУ, 1989), на У Всесоюзном совещании по вопросам дендрохронологии и климатологии (Свердловск, 1990), на Всероссийской научно-практической конференции "Защита окружающей среды от вредных воздействий автотранспорта"(Свердловск, 1990), на Всесоюзном совещании "Лесопользование в лесах различных категорий защитности" (М., 1990). ,

" Личный вклад состоит в разработке методики исследований, сборе и обработке экспериментальных данных.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 работах.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений, изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 28 рисунков, 3 иллюстрации, I приложение. Библиографии включает 268 названий, в-том числе 50 иностранных.

I. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЬЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ НБОТ

В.ириграмлу исследований в..лючены следукцие вопросы:*

1) изучение особенностей антропогенного . воздействия на защитные лесные полосы;

2) изучение влияния выбросов автотранспорта на компоненты лесных биогеоценозов;

3) изучение сукцессий лесных биогеоценозов под воздействие« антропогенных факторов;

4) уточнение санитарно-гигиеннчесних, эстетических свойств лесных биогеоценозов защитных лесных полос;

5) разработка предложений по совершенствованию лесохозяйст-веиных мероприятий, повышающих устойчивость и защитные функции данных насандений.

исновныии факторами антропогенного воздействия на защитима лесные полосы вдоль автомобильных дорог являются загрязнение от выхлопных выбросов автотранспорта и рекреационное воздействие. Наиболее часто проявляется их совместное действие. Минимальный срок воздействия, при котором наблюдается стабилизация дигрео4*' сии, составляет не иеиее 1и лет. В то яе .время в отдельных местах дигрессия ыокет бить невырааснной, то есть находиться па уровне контрольных участков. Поэтому изучение особенностей антропогенного воздействия и придироаних биогеоценозах проводили в'лесах со слонивиимся напротлгенш! Iи и более лег уровней воздействия, который дифференцировали применительно к трен основным. стадиям антропогенной дигрессии: невыраженной, стабили - , зпроваиной, прогрессирующей (Аанбеков, 1980).

На первой, слозивЕеПся стадии уровня загрязнения среды п рекреационного воздействия негативные факторы не приводят к заметному изменению естественной структуры.биогеоценоза, на второй способствуют стабилизации процессов разрушений и восстановления биогеоценоза, па третьей вызывают прекращение восстановительного процесса и распад биогеоценоза, В целя*, изучении апи особенностей проводили обследование придоронных лесных полоо вдоль автомобильных дорог разной интенсивности автотранспортного потока с привлечением картографических п таксационных аата -риалов лесоустройства, данных лаборатории по контроле за состоянием окруаающей среда Госкомитета по гидрометеорология и ковт** ролв природной среды. Интенсивность автотранспортного потока определяли в непосредственной близости от пробных площадей и сопоставляли о данныаи ДРСУ»

Лесоводственно-таксационные пробные площади закладывали в соответствии с ОСТ 56.69.83 по возрастным группам древостоев в зависимости от типа леса, состава древесных пород, интенсивности автотранспортного потока. Почвенные разрезы описывали по общепринятой в почвоведении методике. На каждой пробной площади проводили сплошной перечет деревьев по ступеням толщины с деле-мец деревьев по классам роста и развития, лесопатологического состояния, декоративности. Учитывали пни и валеж, Возраст пней и валека определяли по методике Г.В.Яковлева (1981). После перечета на каждой пробной площади отбирали не менее 2040 учетных деревьев по принципу пропорционального представительства,.у кото • рых замеряли диаметр на высоте груди, общую Еысоту, протяженность кроны. С этих же деревьев на высоте 3 м отбирали древесные, керны со стороны ствола дерева, обращенного к автомагистрали. Ширину годичных колец кернов, предварительно обработанных на санном микротоме, определяли с помощью автоматизированного измерителя структуры кольца ИСК-2М.

Кроме того, на пробных площадях под поломи древостоев проводили учет подроста, самосева, подлеска и живого напочвенного покрова по методическим рекомендациям А.В.Побединского (1966).' Таксационную характеристику.древостоев определяли по общепринятым методикам (Анучин,1974). Для сравнения таксационных показателей, применяли таблицы хода роста, составленные А.В.Тюриным (1956). В каждой зоне воздействия соблюдали трехкратную повтор-ность в закладке пробных площадей.

Лесопатоло: пческое золошше древостоев определяли по трем основным категориям: I - здоровые без признаков ослабления: И -ослабленные деревья с анурной кроной, ветви с :г.елтой усыхающей хвоей и сухой до 2/3 от общего количества; Ш - усыхающие деревья с сильно ажурной кроной, ветви желтеющие, с усыхающей хвоей и листвой более 2/3 от общего количества, с наличием признаков заселения стволовыми вреди^ляыи.

Характер снегоо^ложения и снеготаяния изучали по ыетодиче -скии рекомендациям В.И.Рутковского и С.И.Мурашова (194и) с одновременный отбором образцов на интенсивность загоязнения. нагряз-ьение вскомпонентах лесных биогеоценозов определяли по методический рекомендациям С.Г.Малахова и Н.Г.Ьырина (1981).- . л

Состояние насаждений коренных и производных типов леса устанавливали^ нарушению „вязи радиального прироста с диаметров, в

древостоях, изменению текущего среднепериодичсского прироста по запасу, накоплению загрязняющих веществ в компонентах лесных • биогеоценозов на разном их расстоянии от автодорог, динамике гни-левых и некрозно-раковых болезней, проценту отпада,динамике лесо-водственно-таксационных показателей в течение 5 лет.

Рекреационные функции леса характеризуются в основном его санитарно-гигиеническими и эстетическими свойствами. К важнейшим из них относится способность насаждений поглощать пылевое и шу -новое загрязнение. Способность придорожных насаждений задержи -вать пыль изучали методом седиментации по типам леса и положению автомобильной дороги относительно рельефа местности: автодорога в выемке, в насыпи, автодорога выравненная. Изучение шумопогло -тительной способности проводили по типам леса с учетом состава древостоя, сезона года, структуры автодороги по методическим рекомендациям ЦНИИПградостроительства (1984). эстетические признаки ландшафта оценивали по методическим рекомендациям Л.В.Крестья-ишой и Г.И.Арно (1973).

Анализ снеговой воды, древесно-кустарниковой растительности выполняли в Почвенном институте ш.В.В.Докучаева,в лаборатории химии почв, при непосредственном участии соискателя. Исследова -ние шумозащитной способности насаждений проводили под методиче- . ским руководством к.с.-х.н» М.Н.Болховитиной (сектор ШШЙПградо-строительства). Анализ радиального прироста приводили в лаоора-тории биофизики ростовых процессов СО АН СССР по методике В.Г.Су-ховольского (1980).

В процессе исследований заловили 159 пробных площадей в лесных биогеоценозах вдоль автодорог на территории Гослесфонда в коренных и производных ельниках сложной и черничной групп типов леса с возрастом от Зи до 130 лет, описано 53 почвенных разреза и 106 прикопок. На верх пробных площадях отграничены круговые площадки размером 10 м2 каждая (около 3 тыс.шт.); на пробных площадях отобрано по 20-25 моделей жизнесиисооного подроста для анализа его хода роста. Для определения характера загрязнения лесных насаждений проанализировали 335 ооразцов почвы, 23и иоразцов снеговой воды, 225 образцов древесно-кустарниковой растительности, 55 видов живого напочвенного покрова. Измерено околи I тыс.кернов деревьев ели. Для оценки шунопоглощения проведено 130 замеров, пилепоглощения - 975 замероВс

П. пРИРОДОЫЁ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕЛОВАНШ И • ЬьДКНИЕ ХОЗЯЙСТВА В ЗАЩИТНЫХ 1ШЛ0САХ ЛЕСА

Объекты исследований расположены в центральной части зоны, гвойно-широколиственных лесов, в которую вхидят Московская Двер-ская,Владимирская,Ивановская и южная часть Ярославской областей (Лосицкий и др.,1979). В главе кратко приведены климатические, гидрографические, почвенные и лесорастительные условия. Климат района умирешш-контииенталышй, с довольно оильшии имилитудии колебания температур. Сумма активных температур составляет 2040°, среднегодовая температура воздуха 3,6°, радиационный баланс 28 .ккал/им^/год, радиационный индекс сухости 0,78. Количество атмосферных осадков 620 мм. Продолжительность вегетационного периода в среднем 175 дней (Щашкс, 1967). Снежный покров устанавливается во второй половине ноября, продолжительность составляет 150-160 дней. Отмечается негативная роль преобладающих в районе исследований ветров северо-западного и западного направлений. Наиболее сильные из них приходятся па зимние месяцы.

Под влиянием ветров и антропогенных факторов особенно повреждаются еловые древостой,сникая прирост и частично усыхая. Поэтому создание ветрозащитных опушек, защищающих еловые насаждения от действия западных ветров, необходимое'условие для правильного ведения лесного хозяйства в придорожных, лесах.

Согласно учету ^государственного лесного фонда (1986) площадь защитных лесов вдоль автодорог по центральному району составляет 291,5 тыс.га. Они имеют большое нараднихозллствепное значение, в первую очередь, как естественное средство защиты автодорог от снекньЬс заносов, водной и ветривои зрозии. наряду с этими главными функциями с каждый годом усиливается их средозащитное (сани -тарно-гигиеническое, эстетическое, рекреационное) значение.В защитных лесных полосах автодорог должен проводиться комплекс лесо-хозяйствеиных работ - рубки .ухода за лесом, санитарные рубки, охрана лесов от покаров; лесетозобновительныа - содействие естественному возобновлении,^реконструкция малоценных насаждении, посадка лесных культур. Согласно "Основным положениям по проведению ■ рубок главного пользования и лесовосстановительш х рубок в лесах СССР" вдойь автомобильных дорог, в пределах защитной полосы, выделяются особо ¿защитные участки ..еса шириной П-100 и. Реяяи лесопользования з атих участках ограничен только рубками ухода л са-

нртарными рубками. За пределами 50-100-метровой полосы могут применяться различные виды лесивосстановительных рубок, в зависимости от типологических условий способами, направленными на улучшение лесной средне

иднано атит и другие документы не отразили в полной мере изменеций в выполнении защитных свойств насаядениями вследствие техногенеза и поэтому в настоящее время ведение лесного хозяйства проводится неудовлетворительно, без учета влияния выбросов автотранспорта, ремопта и строительства автомобильных дорог на окружающую лесную среду. Формированию особо защитных участков (опушек леса) с целью повышения их защитной (буферной), санитарно-гигиенической (отсутствие смога), эстетической (снижение порога утомляемости) роли уделяется недостаточное внимание. Кроме того, выбор мест для автостоянок не всегда увязан с особенностью рельефа местности и взаимосвязью с открывающимися перспективами ландшафта. В большинстве случаев автостоянки расположены без. учета ландшафтного проектирования, устойчивости и структуры древесно-кустарниновой растительности, "розы ветров" и чаще всего таким образом, что максимальное загрязнение от подвижного состава скапливается непосредственно на них»

Ш. РиЛЬ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС В УЛУЧШЕНИИ

оКОЛОГИЧЕСКиИ иБСТАНиВКИ ВДиЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДиРОГ

К отрицательным воздействиям на окружающую среду относятся: загрязнение несгоревшими углеводородами, гирючесмазочными материалами, тяяелыми металлами, истертой резиной, вредное влия- • ние битумно-минеральных смесей и солей на придорожные насаждепия; транспортные шумы,влияющие на физиологическое состояние человека. Приводятся многочисленные литературные дднныэ по накоплению тяжелых металлов, в частности свинца,различными компонентами биогеоценозов (Аржанова, йлпатьевский, 1982; Берзния, 196и, 1УОЛ; 1'ар-иап, 1982; Глазовский, 1981, 1УЫ5; Добровольский, Савельева,1У7й; аолотарева, Скрипченко, 1У»и, 1983; Никифорова, 1976, 197?, 1981; ибухив, Лурье, 1985; Ильин, Степанова, 1у83; Минеев, 19Ы; Сердю-кова, Самойлова, 1У9и и многие другие)с

Процесс снегиотложеиия в придорожных насаждениях в зависимости от состава древостоя, его возраста и полноты рассмотрен недостаточно (Зирии, 1Уе>и;. Влияние аагрявнеиности снех'ового покрова

на насаждения не изучалось. В течение трех лет приводили снего -мерные наолюдения в защитной лесной полисе вдоль автомагистрали о высокий интенсивностью движения автотранспорта с целью определения снегонакопления и загрязненности снегового покрова. В качестве индикатора загрязненности снеговой воды, почвы и расти -телйюсти принят свинец, для сравнительной оценки влияния лесные насаждений на миграцию тякельи металлов ,аа контроль приняли открытое место - луг. Степень загрязненности среды в -защитной лесной полосе оценивали по содержанию тяжелых, металлов в снеговой воде, а влияние загрязненности на насаждения - по изменению их основных лесоводственно-таксационнцх показателей на рааноы рас -'стоянии от автомагистрали. Контролем служили лесные участки пробны* площадей на расстоянии ¿и0~И50 и от дорог. Исследования показали,' что концентрация свинца в снеговой воде снижается с удаленней от автомагистрали по зкспоненциальной кривой и ,в оольшинст-ве случаев вьаодит на фоновый уровень загрязнения ^150 ы от ав -тодороги). построена математическая модель.осаждения тяжелых ме- • таллов в снеговой воде для трех типов леса.

Анализ лесоводственно-таксационных показателей пробных пло»-щадей иыявил следующую тенденцию: наибольшая контрастность воз -действия наблюдается в полосе леса вблизи дорог (сильное воздействие) в сравнении с контролем. Один из главных критериев жизненного состояния насаждений - процент текущего прироста по запасу, поэтому он и был выбран в качестве основного показателя состоя -. ния деревьев (Антанайтис, Загреев, 1981; Лосицкий, Чуснков,1980). Для большей части лесоводственно-таксационных показателей насаждений одного ряда естественного развития варьирование в отдельные моменты времени ограничивают +10-20$ и изменение этих поназате -лей, вызванное переменой экологических условий, рассматривают как переход'насаждения в другой ряд естественного развития (Ханбеков, 1980). Поэтому состояние древостоев в динамике оценивали по изменению текущего срвднепериодического прироста по запасу на разном удалении'ог автомагистрали°в сравнении с контролем. Возможное отклонение текущего прироста • 20$. Приняв за точку стсчета в долях единицы прирост по запасу на контроле, голучили кривые его изменения с 1у)иближениеы к автомагистрали для каждого типа леса. Сопоставляя эти данные с загрязненностью по снеговой воде, определили предварительные границы зон антропогенного воздействия.Уточ-10

нили нормы допустимого загрязнения лесной среды. При концентрациях, превышающих данные нормы, наблюдается деградация насаждений. Такие концентрации в ельниках черничниках прослеживаются на ширину до 60 м, ельнике сложном - до 80 м, березняке сложном широкотравном - до 110 м.

В литературе почти отсутствуют сведения о поглощении лесными биогеоценозами техногенных металлов, содержащихся в выхлопных выбросах. Сведения такого рода могут быть полезны при разработке практических мероприятий по снижении уровня загрязненности, что, в свою очередь,отразится как на продуктивности насаждений, так и на выполнении ими ведущих защитных функций.

Анализ сравнительной способности компонентов биогеоценоза поглощать техногенный свинец (для хвойных - ельник черничный и мягколиственных - березняк сложный (широкотравный) показал, что эта способность имеет прямую зависимость от высоты и густоты подроста и.подлеска, сомкнутости верхнего полога и расстояния до автодорог. Максимальное количество валового свинца концентрируется в корнях, минимальное - в. стволе. В пределах типа леса наиболь -шее количество поглощается почвой, растительными компонентами -на несколько порядков меньше. Лесные биогеоценозы характеризуются более высоким суммарным поглощением свинца по сравнению с луговыми, что подтверждает их высокую защитную роль. Исследования показали, что еловая кора разной структуры неодинаково поглощает свинец. Гладкая мелкотрещииоватая кора задернивает техногенного • свинца в 2,5 раза меньше, чем грубая трещиноватая, что необхо -димо использовать при проведении реконструкции придорожных nacas-, дений. Степень трециноватости кори в основном зависит от возраста.

Анализ поглотительной способности древесины деревьев ели показал, что она в меньшей степени адсорбирует свинец и в нашем случае он не обнаружен, иднако были обнаружены такие тпкелые металлы, как стронций и цинк. В годичных кольцах, заложенных до начала эксплуатации автодороги, эти металлы отсутствовали, а в более поздние слоях отмечено снижение их концентраций с удалением от автомагистрали.

В главе такие приведены результаты изучения пыле- и шумо-защитний способности придорожных насаждений разного породного состава и строения по группам типов леса, расположенным при розном положении автомагистрали отнисительно рельефа местности, но в одинаковых условиях автотранспортной нагрузки и фонового за -грязисния. Выявлено, что на способность насаждений очисть воз-

дух от пыли влияют следующие факторы: породный состав, полнота древостоя, густота и состав нижних прусов растительности. Основным фильтром является 50-метровая полиса леса ит автомагистрали, проявление высоких пылезащитных свойств насаждений способствует развитию густого хвойного и лиственного подроста высотой 1,5-3 и, мнбгоярусность хвойных и лвойно-листвешшл насаждений. На проявление пылезащитны* свойств также указывает влияние положение насаждения относительно автомагистрали. Предельная ширина распро -странения пыли и газ'ов со стороны автомагистрали не превышает 10и-15и и, что в 1,5-2 раза меньше, чей в поле.

Исследование шумопоглотительной способности показали, что предельная ширина полосы, снижающей уровень шума на высоте 1,5 ы до гигиенической нормы 5и до, в насакдениял в 1,1-1,4 раза меньше, чем в поле. Размещение автомагистрали в выемке сникает ширину такой полосы дополнительно в 1,3 раза. Среди показателей, определяющие шумозащитные свойства придорожных насаждений, наиоо -лее важными являются породный состав, сомкнутость древостоев,гу-' стота нижних ярусов растительности, наиоолее выраженными газо-шумопоглотителышми свойствами отличаются хвойные и хврино-лист-венные насаждения с густым подростом и подлеском и полуоткрытым вертикально сомкнутым типом лесопаркового ландшафта.

1У. СОСТОЯНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ЬАШТНЫл ПОЛОС V"

Б главе приводятся данные лесопатологическиго обследования еловых насаждений сложной группы типов леса (как наиоолее распространенной в зоне исследований), выполненного совместно с фитопа-тологом к.о.и.И.Г.Вишневской, ати данные показывают, чти в полосе леса'шириной до 100 м от автодорог число экземпляров патологических категорий (усыхающие, свежий сухостой и стерыи; в '¿. раза больше, чем в полосе 1ии-<гОО м. В придоронной Зо-метровой полосе под влиянием автодорог люоой интенсивности движения автотранспорта увеличивается по сравнению с контролем число ослабленных и сильно ослаблении-, деревьев, .не имеющих явных и скрытыл признаков фаутности грионогэ происхождения и механических повреждений, основной причичой физиологической ослабленности является близость автомагистрали. Наибольший вред ириносят некроз!-, так как они ведут к пфвичноыу физиологическому ислаолению деревьев и оорааова» нню сухостоя? ■ л •

Кроме лесопатологическох'о обследования, прсузодичи сравнзние дианетров^еревьев на высоте ^ди с возрастом, приростом и уЯа-12

ленностыо от автодорог при разний интенсивности движения.Выявили, что деревья различных ступеней толщины в неодинаковой мере ослаблены, причем изменения в приросте ельников в бильшей мере проявляются у деревьев оильшего диаметра и возраста и аависнт от ин -•ленсивиисти движения и расстояния от дорог. Проводили также оценку автотранспортного воздействия на радиальный прирост деревьев ели при минимальном рекреационном, котирая показала незначительное уменьшение среднего радиального прироста в участках леса, не пройденные хозяйственными мероприятиями и расположенными вблизи авто-дирог с ииакой и средней интенсивностью движения. При увеличении штенсивности движения автотранспорта у оольшинства деревьев наблюдалось оначительное снижение радиального прироста.

Сравнительный регрессионный анализ динамики возооновления дрезеоно-кустарникивих пород и аивоги напочвенного покрова (на 45 дробных площадях с повторный учетом череь пять лет; по программе ЗЕСОК показал одинаковую закономерность в увеличении диаметра крон елового подроста с высотой при переходе от зоны сильного воздействия к контролю. Снижение коэффициентов регрессии в зоне аильного воздействия свидетельствует.-о том, что подрост в боль -зинстве формаций породного состава лесов замедляет свой рост, в,высоту, несмотря на компенсационное действие бокового освещения.Динамика изменений в живом напочвенном покрове показала, что видо-уой состав его сильно изменился:/ с удалением от автомагистрали увеличивается встречаемость характерных лесных видов, ¡тогда как з зоне сильного воздействия доминируют более устойчивые к нагрузкам олуговевшие виды,

Исследования показали, что выраженная деградация, всех ярусов пасаадений наблюдается в зоне наибольшей аккумуляции выхлопных :?азов и пыли. В этой зоне происходит снижение прироста деревьев, 'лх массовое поражение гиилевыми и некрозно-раковыми болезнями и вредителями, в результате которых чаще всегс происходит распад насаждений. Такие темпы распада в 50-100-ыетровой полосе выэы -зают необходимость проведения санитарных рубок. Процессы распада наиболее интенсивны в еловых насаждениях, наименее - в берего-зых.

У. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВЕДЕНИЯ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА * В ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОСАХ

п

Оогл&сно основным нормативным документам защитные лесные полосы вдоль автомобильных и железных дорог объединены в одну кате-

горию защитности с аналогичный ведением в них лесного хозяйства. Различие состоит лишь в их ширине. Однако защитные лесные полосы вдоль железных и автомобильных дорог испытывают разное антропо -генное воздействие и вследствие этого выполняют и различные защитные функшш. Так, для лесных полос вдоль железных дорог на протяжении последних десятилетий характерно несущественное за -грпзкенве среры^ в связи с повсеместной электрификацией дорог, а такке отсугстваеы необходимости применения различных способов борьбы с оледенением. Для лесных полос вдоль автомобильных дорог5 необорот, ко протяжении последних десятилетий характерно повышение загрязнения среды, в связи с ростом автомобилизации, широких: применением антидетонационных присадок, к топливу и разнообразных хамических соединений для борьбы с оледенением дорожного полотна. Кроме того, лесные полосы вдоль автомобильных дорог, как правило, на всем протяжении испытывают рекреационное воздействие, тогда как для лесных полос вдоль железных дорог такое воздействие носит локальный характер. Таким образом, леса вдоль железных дорог выполняют преимущественно ветро- снего- и шумозащитную роль и от -части рекреационную. Лесные полосы вдоль автомобильных дорог,кроме характерных защитных свойств, присущих десным полосам вдоль железных дорог, должны дополнительно обладать газо-пылепоглоти-тельной способностью, толерантной и рекреационной пригодностью.

Исследования показали, 'что в древостоях всех групп типов леса величина текущего среднепериодического прироста по запасу»определяемая на разном расстоянии от дорог, в сравнении с контролем закономерно снижается с приближением к шоссе (зона сильного воздействия). Аналогичная закономерность характерна и для других лесоводственно-таксационных характеристик насаждений, а также выполняемых ими защитных свойств»

Установлено, что ширина зоны сильного воздействия вдоль автомобильных дорог нарастает с понижением устойчивости лесных экосистем к антропогенному воздействию, Так,например, если принять за единицу ширину таких зон в наиболее устойчивых ельниках сложной и черничной групп типов леса, то в ельниках приручьевой и долгомошной группы она оудет в 1,7-1,8 раза выше. Это связано с тем, что в пиниженных элементах рельефа с редким подростом и подлескии автомагистраль обычно пролидит по насыпи, что способствует более дальнему разносу изгрязняющих веществ. Установлено, что в зоне сильного воздействия происходит поглощение иси'шюИ 14

части выоросов автотранспорта и снижение их концентраций до норы, не опасных как лесным знисистемам, так и человеку. Эта же зона спосооствует снижению уровня автотранспортного шума До дипусти -та. саиитарнь*. норм , а также выполняет основную ветро- и снегозадерживающую роль.

Огромная антропогенная нагрузка на насаждения зоны сильного воздействия и ее защитная роль треоуют осооого лесоводственного внимания и подхода. При назначении лесохозяйственных мероприятий целесоооразно ширину зтой зоны приравнивать к ширине особо защитных участков, но выделять ее, в отличие от существующие норматив зов, с учетом интенсивности движения автотранспорта, лоз^йствен-ной группы типов леса и породного состава древостоев. при этой вдоль автомагистралей с очень высокой интенсивностью движения (I,П категорий) осооо защитные участки не должны выделяться,Фактически вся эта лесная полоса (250 м) подвержена сильному антропогенному воздействию. Позтому режим ведения лесного хозяйства в такой полосе дилаен оыть приравнен к режиму осооо защитных участков. Только вдоль автомобильных дорог ш и 1У категорий ширина особо защитных участков минет варьировать. В более продуктивны*, типах еливых лесов (сложные, черничные) эта ширина должна составлять би-8и и от автомагистралей, а в чистых мягкилиственных - 9и-¿2и м. В менее продуктивных типах еловых лесов (долгомошные,при-ручейные) эти ширина должна составлять 1ои-14и н,а в чистых няг-колиственнил - 15и-200, В защитны.', лесныл. полосах вдоль автомо-оильных дорог с низкой интенсивностью движения (У категория) осо-'Оо защитные участки можно не выделять. Однако в целях предотвращения снегозаносимости автодорог и снижения негативного действия автотранспорта на лесную среду проведение лесовосстановителышх сплошнолесосечных рубок должно регламентироваться, ини мох'ут допускаться только натренированных псчвах в кисличных, сложют типах леса с шириной лесосек до 100' м и на неподверженных снегозаносам участках автодорог. Наиболее предпочтии.ельными видами ру-оок являются выборочные в разновозрастных и постепенные в одно-а возрастных лесах.

Предлагаемый подход к установлезию иприт1 особо защитных участков будет сповобствовать улучшению организации ведения, лесного хозяйства на всей территории защитных лгсных полос, повышению эффективности лесохозяйственных мероприятий и защитной роли полос, снижению затрат при проведении лесоустройства,

Согласно действующим 'законодательным документам в особо защитных участках предусмотрен ограниченный режим ведения лесного хозяйства, включающий рубки ухода за лесом и санитарные рубки0 Подобный режим в большей мере соответствует природе разновозрастных древостоев, которые в сравнении с одновозрастными меньше подвержены ветровалу, знтомо- и фитовредителям (Побединский, 1980^ Побединский,1елдак, 1989) и, следовательно, отличаются большее устойчивостью к рекреационным и техногенным нагрузкам, наиболее полно выполняют свои защитные свойства. В разновозрастных древо-= стоях постоянно происходит естественный отбор устойчивых экоти ■= пов лесообразующих пород0

Основными задачами рубок ухода, как правило, являются улучшение породного состава насаждений, увеличение размера пользова^ ния и сокращение сроков выращивания технически спелой древесиные Однако, в особо защитных участках вдоль автомобильных дорог рубки ухода должны иметь существенные отличия от других лесов. В разновозрастных древостоях они направлены на сохранение сложивыейся возрастной структуры, в одновозрастных - на переформирование древостоев в разновозрастные, поэтому в указанных участках проведение рубок ухода не ограничивается возрастом древостоев. При про-» ведении- рубок ухода в средневозрастных, приспевающих и спелых древостоях необходимо создавать условия для естественного и искусственного возобновления новых поколений древесных пород. Для успешного возобновления насаждений и выполнения ими санитарно-гигиенических, эстетических и защитных свойств целесооЗразно пзрев-номерное, групповое изреживание древостоев.

В защитных лесных полосах вдоль автодорог^ особенно в особо защитных участках, в целях сохранения и усиления их многогранных функций основным объектом ухода является не только древостой, но и подрост и подлесок. Одним из мероприятий такого ухода является разреживание древостоя с целью поступления большей световой анергии под полог. В случаях недостаточного количества елового подроста необходимо создавать подпологовые культуры.

Исследования показали, что доля участия мягнолиственных пород в состазс еловых лесов и ели в составе мягколиственных требует определенного соотношения нп разном расстоянии от автомобильных дорог. В ельниках сложной и черничной групп типов леса доля участия лиственных пород должна составлять не менее трех единиц в составе с постепенным увеличением доли участия ели с удалением

от автодорог. В иягколиственных в зоне сильного воздействия необходимо присутствие не менее двух единиц ели в составе с постепенный формированием смешанных, разновозрастных древостоев. Такое соотношение хвойно-лиственных пород в составе древесного полога лудет способствовать повышению защитной и санитарно-гигиеническоГ роли,, продуваемости и устойчивости, снижению монотонности насаждения.

Анализ лесопатологического состояния деревьев но классам роста и развития на разном расстоянии от автодорог показал,что доля ослабленных деревьев возрастает с приближением к автодириган, но деревья I класса роста и развития характеризуются меньшим отпадом, для таких деревьев характерна высокая протяженность крон с довольно низким ее прикреплением, способствующих выполнении пыле-газо-зумозащитных свойств, поэтому при руоках ухода и в первую очередь □ исобо защитных участках,отбор лучших деревьев необходимо проводить не с точки зрения улучшения качества ствола^ а уделять внимание формировании хирошо развитых цроп. Интенсивность рубок ухода при этом монет быть оилее высокой.

На всей территории защитных лесных полос долины применяться такие технологии рубок ухода,' которые оказывают минимальное воздействие на экологические условия и формируемые пасанденил. иро-зодятся они-, как правило, в зимний период. Лри проведении рубок „'хода в средневозрастных, ириспевающих, спелых и перестойных дре-зостоях целесообразно осуществлять трелевку сортиментами. В дре -востиях с злаяншш и сырыми почвами з черничных долгимошных группах типов леса порубичные остатки неиоходими укладывать на волоки. Л качестве базовых средств лучше использовать ыалигаоаритные машины с небольшим удельным давлением на почву,а такге гу«евои трап -.зпорг.

Кроме того,необходимо учитывать еще ряд лесоводственных тре-оованпй к технологическим процессам.и организации лес,сечных ра -пот.Так, *елатель~о перпендикулярное к автодироге располишение ■^елиологических киридирив, которые долнны заканчиваться не менее чех за ¿!5-2и и до границы опушки. В случае Ее параллельного расположения последний коридор прокладывают на расстипнии не'менее ¿и-25 и от границы «ипуики с выходом на начало ианитралышх корн-лоров, Погрузочные пункт располагаются за пределами опушки.

Выполненные исследования позволили сделать следующие выводы .ч практические предлоиелшп;

1. Экологическая роль и целевое назначение защитны* лесньи полос вдоль автомобильных дорог резко отличается от лесных полос вдоль железных дорог, поэтому ведение лесного хозяйства в них имеет гршшипиалыше отличия,

2. В придорожных биогеоценозах в зависимости от интенсивности автотранспортного потока, групп типов леса,породного состава и расстояния от автодорог выявлена две качественно и количественно различные зоны сильного и слабого воздействия, характеризую -щиеся различным состоянием насаждений, их продуктивностью и поглощением загрязняющих веществ;

3.Поглотительная способность почв зависит от типа лесной подстилки, ее мощности, обилия и состава живого напочвенного по-крова.Так, например, в ельнике черничнике, где толщина подстилт; составляет 2-3 см, общее количество свинца (мг/кг) в 1,6-1,8 раза больше, чем в березняке сложном широкотравном.

Лесные биогеоценозы характеризуются более высоким суммарным поглощением свинца по сравнению с луговыми, что подтверждает их высокую защитную роль.Например,1-5-кратное снижение суммарной концентрации в компонентах биогеоценозов наблюдалось в ельниках черничных,сложных,до 60-80 м,березняке сложном широкотравном до НО м, сельскохозяйственном полб до 130 м от автомагистрали.

5. Подрост асотой 0,5-1,5 м может служить индикатором загрязнения,которое устанавливается по текущему среднепериодическому приросту этой высотно-возрастной группы на разном расстоянии от автодорог.

6. Степень распространения некрозов коры в ельниках сложной группы типов леса мокет служить биоиндикатором состояния среди но загрязнение ее выбросами автотранспорта".

7. Санитарно-гигиеническая оценка показала,что предельная ширина распространения ныли,шума и выхлопных газов со стороны автодорог не превышает 1ии-15и м,чю в 1,5-2 раза меньше.чем в поле,-

8. Разновозрастные,смешанные хвойно-лиственные древостой с наличием подроста и подлила способствуют улучшению алогической обстановки вдоль автомобильных дорог и отличаются повышенной устойчивостью к антропогенным воздействиям.

9. В защитных лесных полисах вдоль автомагистралей с высокой интенсивностью движения автотранспорта (1,и категорий) особо защитные участки нецелесообразно выделять,а ширину ааиитных лесных полос дифференцировать,но реким ведения лесного хозяйства во все!", полосе должен быть приравнен к режиму особо защити участког^

1и. В защитных лесных полосах вдоль автомагистралей ш и 1У категорий ширина защитной лесной полосы дифференцируется с выделением в ней особо защитных участков.В более продуктивных типах еловых лесов (сложные,черничные) зта ширина рекомендуется ьи-ви м от автодорог,а в чистых мягколиственных - 9и-12и м.В менее продуктивных типах еловых лесов (долгомошные,ириручеиные) ширина должна составлять 1ии-140 и,а в чистых мягколиственных - 150-^00 м.

11. ъ защитньи лесных полосах вдоль автомооильных дорог с низкой интенсивностью движения автотранспорта (У категория) осо-оо защитные участки можно не выделять .

12. при проведении рубок ухода, особенно в особо защитных участках вдоль автодорог, отбор лучших деревьев проводится не с точки зрения качества ствола (прямизна, полнодревесность,Аорошее очищение от сучьев), а с целью формирования длинных и широких хорошо развитых крон. .

13. Рубки улода в осооо защитных-участках должны иметь существенные отличия от других лесов..В разновозрастных древостоях они направлены на сохранение сложившейся возрастной структуры, в одновозрастных - на переформирование «ревостоев в разновозрастные, поэтому проведение рубок ухода в этих участках не ограничивается возрастом древостоев. При проведении руоок улода в средневозрастных, приспевающие и спелых древостоях неуоходими создавать условия для естественного и искусственного возооновления новых поколений древесных пород.

14. В защитных лесных полисах вдоль автодирог,осооенно в осооо защитных участкаА,в целях сохранения и усиления Ил многогранных функций основным ооъектом ухода является не только древостой,но

и подрост и подлесок^

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Изменение лесных биогеоценозов в защитных полосах под аочдействием рекреации и загрязнения среды. - М.,Деп. в ЦБНТИлес-:соз Й 153, ЛХ-Д82, 1982, с.47-52.

2. Состояние естественного возобновления в защитных полосах здоль автодорог. М.,Деп; в ЦБНТИлесхоз № 263-Лх, 1983, с.40-44

соавторстве с С.О.Цареградской).

3. Анализ радиального прироста и основных болезней ели в защитных полосах вдоль автодорог. И.,Деп.в.ЦБНТИлесхоз-й 133.ЛХ-В4, с.37-42 (в соавторстве с И.Г.Вишневской).

4. Состояние насаждении в зонах воздействия рекреации и автотранспортного загрязнения. ~ Лесное хозяйство, 198?, te 6,с.30-34 (в соавторстве с И.Г.Вишневской, С.Ю.Цареградской).

5. Защитная роль насаждений вдоль автомобильных дорог в сб.г Повышение комплексной продуктивности лесов. Ü.,1987,с.124-134.

6. Рубки и возобновление в придорожных еловых лесах. - В сб.с Совершенствование способов рубок и лесовосстановительных мероприятий. М., 1988, с,77-84.

7. Рекреационные требования к защитным полосам леса вдоль автодорог. - В сб.: Рекреационное лесопользование и садово-парковоо строительвтво. Львов, 1989, с.168-171.

8. Динамика лесных экосистем под воздействием рекреации и автотранспортного загрязнения. - В сб.: Актуальные проблемы экологии? экологические системы в естественных и антропогенных условиях среды.Свердловск,1989, с.97-98 (в соавторстве с Р.И.Ханбековым).

9. Влияние автотранспортного загрязнения на изменчивость радиального прироста ельников. - Тезисы докладов У Всесоюзного совещания по вопросам дендрохронологии и климатологии. Свердловскt

1990, с.49-50. ! ,

10. Рекреационная, оценка состояния особо защитных лесных опушек в зоне автодорог и ведение лесного хозяйства.Тезисы Всероссийской конференции:Экологическое состояние рекреационной зоны Евро- ' пейской части РСФСР. ТбилиссИ, 1990,с.46-48 (в соавторстве с Р.Я. Ханбековыы).

11. Выделение полос отвода и особо защитных участков лесных опушек и ведение лесного хозяйства.- В сб.: Экологическое значение автомобильных дорог. Ы.,1990,с.73-84 (в соавторстве с Р.И.Хан-бековым).

12. Нарушения лесной среды вблизи автомобильных дорог. - Б сб.: Защита окружающей среды от вредных воздействий автотран рпорта,.Свердловск, 1990, с.66-70.

13. Особенности выделения защитных полос леса вдоль автомобильных дорог. - В сб.: Лесопользование в лесах различных категорий защитности, Ii., 1991. с.61-64.

14. Влияние выбросов автотранспорта на отдельные компоненты лесных биогеоценозов. - В сб.'.Проблемы рационального использования, воспроизводства и экологического мониторинга лесов. Сверд ловск, 1991, с.46-48.

15. Влияние автотранспорта на состояние защитных лесных полос вдоль автомобильных дорог. ЛесохозяКственная инфориания, М Gs

1991, с.36-44.